Desenvolver DApps confiáveis é crucial para construir a confiança do usuário, garantir segurança, proporcionar uma boa experiência do usuário e impulsionar a adoção da tecnologia blockchain. DApps confiáveis fornecem aos usuários um ambiente interativo seguro, transparente e descentralizado, criando uma base sólida para o desenvolvimento sustentável e aplicação generalizada da tecnologia blockchain. Vamos explicar principalmente o conjunto técnico para construir DApps a partir dos seguintes cinco aspectos:

1. Desenvolvimento de contratos inteligentes: Certifique-se de que os contratos inteligentes sejam projetados de acordo com as melhores práticas e princípios de segurança, e sigam uma arquitetura modular e extensível para permitir futuras atualizações e modificações.
2. Teste de contrato inteligente: Realizar testes unitários abrangentes, testes de integração e testes de sistema para garantir a correção e estabilidade do contrato. Além disso, a robustez e segurança do contrato são verificadas simulando vários cenários e ataques.
3. Desenvolvimento front-end: Garantir uma interface de usuário amigável e fácil de usar que interaja de forma segura com contratos inteligentes. Implementar mecanismos de verificação e autorização necessários para proteger a privacidade e os ativos do usuário.
4. Desenvolvimento de middleware: Garantir a segurança e fiabilidade do middleware para proteger os dados do utilizador e transações através de mecanismos adequados de encriptação e autenticação. Ao mesmo tempo, o middleware também precisa de fornecer interfaces e funcionalidades eficientes para que o front end possa interagir de forma transparente com contratos inteligentes.
5. Implementação de contrato inteligente: Garantir a correção e integridade do contrato durante o processo de implementação e realizar a migração e transferência necessárias de dados. Escolher ferramentas de implementação e redes apropriadas, e seguir as melhores práticas e diretrizes de segurança.

1 Desenvolvimento de contratos inteligentes

1.1 Características dos contratos inteligentes

Os contratos inteligentes são os componentes principais das DApps e definem a lógica e funcionalidade das DApps. Os contratos inteligentes têm linguagens de programação únicas, incluindo Solidity, Vyper, Move e Rust. Compreender as características dos contratos inteligentes é muito importante para o desenvolvimento de DApps. Aqui estão algumas características-chave:

• Natureza transacional: Durante o processo de execução, os contratos inteligentes devem ser todos executados com sucesso ou todos revertidos para um estado não modificado. Isso requer atenção cuidadosa ao design das APIs de função no processo de escrita de contratos inteligentes, evitando sobrecarga de parâmetros e lidando com erros cautelosamente.
• Tratamento de erros: Os métodos comuns de tratamento de erros incluem o uso de instruções "require" para passar mensagens de erro ou o uso de instruções "revert" para personalizar tipos de erro. Esses métodos de tratamento de erros causarão falhas de transação e exigirão a captura de tipos de erro personalizados no front-end.
• Custo de execução: O armazenamento de estado dos contratos inteligentes incorre em taxas de gás. Portanto, ao projetar objetos de armazenamento, é necessário fazer bom uso do espaço de memória declarado para evitar o uso excessivo de memória. Declarações de estruturas de dados diferentes em locais diferentes incorrerão em custos diferentes, e funções que alteram o estado consumirão gás.
• Imutabilidade: Uma vez que um contrato inteligente é implementado, não pode ser substituído ou atualizado dinamicamente. Portanto, é necessário considerar se deve depender de uma arquitetura atualizável e garantir a atualização do contrato antes da implementação.
• Permissões e visibilidade: O contrato é transparente para todos na rede, portanto, dados sensíveis não devem ser armazenados no contrato, e deve ser evitada a dependência do estado da blockchain como critério principal da lógica de negócios. Recomenda-se o uso de mecanismos de controle de permissão como Ownable e AccessControl.
• Segurança: A segurança do contrato é muito importante e deve seguir as melhores práticas de segurança, incluindo as diretrizes de segurança do código do contrato e casos de teste adequados. Não confie em código de contrato não testado e espere subjetivamente que funcione corretamente.

1.2 Práticas de Segurança

No desenvolvimento de DApp, é crucial garantir que os contratos inteligentes sejam seguros e facilmente auditáveis. Aqui estão algumas das melhores práticas e recomendações para manter os contratos inteligentes seguros:

• Estrutura de desenvolvimento padronizada: Usar estruturas de desenvolvimento padronizadas pode ajudar a melhorar a credibilidade dos contratos inteligentes. Estas estruturas, geralmente criadas e mantidas por desenvolvedores experientes e especialistas em segurança, contêm código e padrões verificados e otimizados. Ao usar estas estruturas, os desenvolvedores podem evitar problemas de segurança comuns e ser capazes de utilizar código que foi testado e auditado para melhorar a segurança dos seus contratos. Por exemplo, o OpenZeppelin é uma estrutura de desenvolvimento de contratos inteligentes amplamente utilizada e comprovada que fornece alguns modelos de contrato padrão e bibliotecas para ajudar os desenvolvedores a construir contratos seguros e confiáveis.
• Usar eventos para registar: Registar os detalhes de execução dos contratos inteligentes usando eventos ajuda a rastrear melhor as funções e operações do contrato. Os eventos podem ser definidos e acionados no contrato, registando os detalhes de uma operação, como o endereço do chamador, carimbo de data/hora e parâmetros passados para a função. Esta informação de registo é extremamente valiosa para auditar contratos e identificar vulnerabilidades potenciais. Por exemplo, num contrato de crowdfunding, pode definir um evento para registar os detalhes de cada doação, incluindo o endereço do doador e o montante da doação. Desta forma, todas as operações e alterações ao contrato podem ser registadas, facilitando aos auditores a revisão e análise.
• Implementar controlo de acesso: O controlo de acesso é um mecanismo para controlar quem pode aceder a determinados recursos ou realizar determinadas operações e autenticá-los antes de aceder ou realizá-los. Nos contratos inteligentes, o controlo de acesso pode ser implementado utilizando modificadores, que podem ser adicionados a funções para verificar se condições específicas são cumpridas antes de executar a função. A implementação de controlos de acesso garante que apenas entidades autorizadas possam realizar operações específicas ou aceder a dados sensíveis. Por exemplo, num contrato de votação, pode ser definido um modificador para verificar que apenas endereços específicos podem realizar operações de votação, garantindo que apenas utilizadores autorizados possam participar no processo de votação.
• Seguir o princípio do mínimo privilégio: O princípio do mínimo privilégio requer que a cada usuário seja concedido apenas as permissões de acesso mínimas necessárias para desempenhar suas funções. Nos contratos inteligentes, o mínimo privilégio pode ser alcançado através de mecanismos de controle de acesso. Ao implementar o controle de acesso e seguir o princípio do mínimo privilégio, você pode limitar as permissões concedidas a cada entidade para garantir que eles só possam executar operações necessárias. Por exemplo, em um contrato multiusuário, diferentes níveis de permissão podem ser definidos para cada usuário, e apenas as permissões necessárias são concedidas ao usuário com base em sua identidade e necessidades para evitar abusos e operações desnecessárias. Fazê-lo reduz o risco de comprometimento do contrato, pois mesmo que uma conta seja comprometida, o atacante só pode executar ações restritas.
• Multi-assinatura: Utilizar multi-assinatura para transações chave é uma medida importante para garantir a segurança de contratos inteligentes. A multi-assinatura requer que várias partes assinem antes que uma transação chave possa ser executada para completar a transação. Este mecanismo pode fornecer segurança adicional e mitigar alguns riscos potenciais de ataque, como ataques de repetição e maleabilidade de transação.
• Explique temporizadores e tempos limites: Como o tempo de execução da transação na rede blockchain é incerto, os contratos inteligentes são vulneráveis a ataques que exploram problemas de tempo, como ataques de números aleatórios previstos, ataques frontais, ataques sanduíche, etc. Para mitigar os ataques contra esses problemas de tempo, o uso de temporizadores e mecanismos de tempo limite é uma abordagem eficaz. Os temporizadores podem ser usados para programar a execução de funções em um contrato em momentos específicos, evitando assim depender do tempo de execução da rede blockchain. O mecanismo de tempo limite pode limitar o tempo de execução de determinadas funções no contrato para garantir que elas não continuem a ser executadas indefinidamente.

1.3 Upgradabilidade de Contratos Inteligentes

Atualização de contrato inteligente refere-se ao processo de atualização ou modificação de contratos inteligentes que foram implantados no blockchain. As atualizações de contratos inteligentes envolvem a alteração da lógica de negócios de um contrato inteligente, preservando o estado do contrato. As atualizações de contratos inteligentes permitem que os desenvolvedores melhorem a lógica, a funcionalidade ou a segurança do contrato para se adaptar a novas necessidades ou corrigir problemas em contratos existentes. A atualização de contratos inteligentes é uma atividade complexa que requer um alto grau de cautela para evitar vulnerabilidades.

As atualizações de contratos inteligentes normalmente requerem os seguintes passos:

• Escrever novo código de contrato: Os desenvolvedores escrevem novo código de contrato conforme necessário, incluindo melhorias ao contrato original. O novo código deve passar por testes rigorosos para garantir sua correção e segurança.
• Implementar um novo contrato: O código do novo contrato precisa ser implementado através de um endereço de contrato diferente do contrato original. Antes de implementar um novo contrato, os desenvolvedores precisam garantir que a migração ou transferência de dados seja tratada corretamente durante o processo de atualização.
• Migrar ou transferir dados: Se a atualização do contrato inteligente envolver a migração ou transferência de dados, os desenvolvedores precisam projetar mecanismos correspondentes para garantir que os dados sejam migrados ou transferidos corretamente no novo contrato. Isso geralmente envolve o processo de interação e conversão de dados com o contrato antigo.
• Atualizar o endereço ou a interface do contrato: Uma vez implantado com êxito o novo contrato, os desenvolvedores precisam atualizar os aplicativos ou interfaces de usuário que interagem com o contrato para garantir que eles se adaptem ao endereço ou à interface do novo contrato.

2 Testes de contratos inteligentes

A testagem de contratos inteligentes refere-se à aplicação de vários métodos e técnicas de teste para verificar a funcionalidade, segurança, desempenho e correção do contrato. A testagem de contratos inteligentes tem como objetivo descobrir possíveis problemas, vulnerabilidades e erros no contrato e garantir que o contrato funcione conforme esperado em várias circunstâncias.

2.1 Por que é importante testar?

Os testes de contratos inteligentes são uma prática importante no desenvolvimento de contratos inteligentes por várias razões importantes:

• Verificar a funcionalidade do contrato inteligente: Os contratos inteligentes são códigos usados para realizar funcionalidades específicas, como transferências, atualizações de status, etc. Os testes unitários ajudam a verificar se cada função do contrato funciona como esperado. Isso ajuda a identificar e corrigir possíveis bugs, garantindo que o comportamento e a lógica do contrato estejam corretos.
• Garanta a segurança: os contratos inteligentes geralmente envolvem processamento e gerenciamento de ativos, como criptomoedas. Por isso, a segurança do contrato é crucial. Os testes de unidade verificam se o contrato é vulnerável a ataques e ameaças comuns, como ataques de reentrância e estouro de inteiros. Isso ajuda a identificar e corrigir possíveis vulnerabilidades de segurança e garantir a segurança do contrato.
• Melhorar a qualidade do código: Os testes unitários ajudam os programadores a escrever código de alta qualidade. Ao escrever casos de teste e afirmações, os programadores podem verificar a correção do seu código e garantir que funcione corretamente em várias circunstâncias. Isso ajuda a melhorar a robustez, confiabilidade e manutenibilidade do seu código e reduz o custo da manutenção futura.
• Suporta reconstrução e expansão: Durante o desenvolvimento de contratos inteligentes, à medida que os requisitos mudam, o contrato pode precisar ser reconstruído ou expandido. Ter um conjunto de testes de unidade abrangente garante que a funcionalidade e a lógica existentes não sejam quebradas durante a reconstrução ou expansão. Isso ajuda a manter a estabilidade do código e simplifica o trabalho futuro de desenvolvimento e manutenção.
• Integração e implantação contínuas: Num ambiente de desenvolvimento de integração e implantação contínuas, os testes unitários são um passo crucial. Ao executar automaticamente testes unitários, possíveis problemas no código podem ser descobertos e resolvidos prontamente para garantir a sua qualidade e fiabilidade. Isto contribui para melhorar a eficiência da equipa de desenvolvimento e acelerar a velocidade de lançamento do produto.

2.2 Quais Aspetos são Testados?

Ao testar contratos inteligentes, focamo-nos principalmente nos seguintes aspetos:

• Funcionalidade e comportamento do contrato: O objetivo principal de testar contratos inteligentes é verificar se o contrato funciona conforme esperado. Isso inclui testar se as várias funções e métodos do contrato são executados corretamente e são consistentes com os resultados esperados. Por exemplo, no caso de um contrato de transferência, podemos testar se ele pode implementar corretamente a função de transferência de fundos.
• Casos limite do contrato: Também precisamos testar o comportamento do contrato em vários casos limite. Isso inclui testar os valores limite dos parâmetros de entrada, como valores mínimos, valores máximos, valores nulos, etc., bem como testar a capacidade do contrato de lidar com situações anormais, como processamento de entradas inválidas, processamento de operações não autorizadas, etc. Ao testar casos limite, podemos descobrir problemas potenciais e vulnerabilidades que possam existir no contrato.
• Segurança do contrato: A segurança é um aspecto importante nos testes de contratos inteligentes. Precisamos testar o contrato em busca de potenciais vulnerabilidades de segurança, como ataques de reentrância, estouros de inteiros, acesso não autorizado, etc. Através de auditorias de segurança e testes de tipos específicos de vulnerabilidades, podemos identificar e corrigir problemas de segurança nos contratos para garantir a segurança dos ativos do usuário.
• Desempenho e escalabilidade do contrato: Os contratos inteligentes precisam ter bom desempenho e escalabilidade para lidar com um grande número de transações e usuários. Portanto, precisamos realizar testes de desempenho e testes de estresse para verificar o desempenho e a estabilidade do contrato sob carga elevada e cenários de usuários simultâneos. Ao testar o desempenho e a escalabilidade de um contrato, podemos otimizar o design e a implementação do contrato para melhorar sua capacidade de processamento e tempo de resposta.
• Integração de contrato e compatibilidade: Se o contrato inteligente precisa ser integrado com outros componentes ou serviços, precisamos realizar testes de integração para verificar se o contrato coopera adequadamente com outros componentes. Isso inclui a integração de aplicativos front-end, interação com outros contratos, etc. Além disso, também precisamos testar a compatibilidade do contrato em diferentes clientes Ethereum e ambientes de rede para garantir a consistência e confiabilidade do contrato em diferentes ambientes.

2.3 Métodos de teste

• Testes unitários: Os testes unitários são um método de testar várias funções e métodos em contratos inteligentes. Ao escrever scripts de teste que simulam a entrada e o ambiente do contrato, e ao afirmar a saída do contrato, podemos verificar se o contrato funciona como esperado.
• Teste de integração: O teste de integração é usado para testar se os diferentes componentes interagem corretamente. No desenvolvimento de contratos inteligentes, os testes de integração podem ser escritos para testar a integração do contrato com aplicações front-end ou outros serviços como nós de blockchain ou bases de dados. O teste de integração garante que o contrato funcione corretamente com outros componentes e verifica a funcionalidade e o desempenho do sistema como um todo.
• Teste baseado em propriedades: O teste baseado em propriedades concentra-se em determinar se o comportamento do contrato satisfaz propriedades predefinidas. Estas propriedades são afirmações sobre o comportamento do contrato que devem permanecer sempre verdadeiras em diferentes cenários. A análise estática e a análise dinâmica são duas técnicas comuns usadas para realizar testes baseados em propriedades. O analisador estático aceita o código-fonte de um contrato inteligente como entrada e produz um resultado indicando se o contrato satisfaz determinada propriedade. A análise dinâmica gera entradas simbólicas ou concretas para funções de contrato inteligente para verificar se algum rastreio de execução viola propriedades específicas.
• Auditoria de Segurança: A auditoria de segurança também é teste manual. Ao revisar cuidadosamente o código e a lógica do contrato, e usando ferramentas e técnicas de auditoria profissionais, vulnerabilidades potenciais e riscos de segurança podem ser identificados. As auditorias de segurança são críticas para proteger os ativos no contrato e a segurança dos utilizadores. Se precisa de uma auditoria de contrato inteligente, por favor contacteSaúde, quem lhe fornecerá serviços de alta qualidade.

2.4 Ferramentas de teste

Foundry e Hardhat são duas ferramentas de desenvolvimento populares para testar contratos inteligentes.

O Foundry é uma estrutura de desenvolvimento de contratos inteligentes baseada em TypeScript que fornece um poderoso conjunto de ferramentas e bibliotecas para criar e testar contratos inteligentes Ethereum.

• O Foundry usa Mocha e Chai, duas estruturas de teste JavaScript populares, para escrever e executar uma variedade de casos de teste.
• O Foundry fornece algumas funções de asserção incorporadas para verificar o comportamento esperado dos contratos inteligentes.
• A Foundry também suporta testes com um simulador para evitar o consumo de recursos e taxas na rede Ethereum real.

Hardhat, por outro lado, é um poderoso ambiente de desenvolvimento Ethereum para escrever, implementar e testar contratos inteligentes.

• Ele se integra com as estruturas de teste Mocha e Chai, bem como outras ferramentas úteis, como Ethers.js e Waffle.
• Ele fornece algumas funções de asserção integradas para verificar o comportamento e o estado dos contratos inteligentes.
• Também suporta a utilização de máquinas virtuais para testes, a fim de evitar operações na rede Ethereum real.

Ao usar Foundry ou Hardhat para testar contratos inteligentes, os seguintes aspectos podem ser testados:

• Se a funcionalidade e lógica do contrato inteligente funcionam como esperado.
• Se o contrato interage corretamente com outros contratos.
• Se o contrato lida corretamente com situações anormais.
• Se a mudança de estado do contrato está correta.
• Se o contrato está implantado e utilizado corretamente em diferentes ambientes de rede.

Estas ferramentas também fornecem funcionalidades adicionais, como análise de cobertura de código e testes de desempenho, para ajudar os desenvolvedores a avaliar e melhorar a qualidade e desempenho dos seus contratos inteligentes.

3 Desenvolvimento de front-end

3.1 Escolha um framework de front-end

No desenvolvimento de DApp, escolher um framework front-end apropriado é muito importante para desenvolver aplicações front-end seguras e confiáveis.

3.1.1 Ethers.js

Ethers.js é uma biblioteca JavaScript usada para construir interfaces de DApp. É a escolha preferida de muitos desenvolvedores que constroem interfaces de DApp. Muitos projetos de DApp conhecidos usam ethers.js para interagir com a rede Ethereum e operar contratos inteligentes.

Ele fornece as seguintes características-chave:

• Gestão de conta Ethereum: O Ethers.js permite-lhe gerar e gerir chaves públicas, chaves privadas e endereços para contas Ethereum. Pode utilizar estas contas para realizar transações, chamar métodos de contratos inteligentes e muito mais.
• Interacção de contratos inteligentes: Ethers.js fornece um conjunto conciso de APIs para interagir com contratos inteligentes na Ethereum. Você pode usar ethers.js para implantar contratos inteligentes, chamar métodos de contrato, recuperar estado de contrato, etc. Também fornece capacidades de codificação e decodificação de contratos inteligentes com tipos aprimorados para uma interação mais fácil e confiável com contratos inteligentes.
• Criação e assinatura de transações: Com ethers.js, pode criar e enviar transações Ethereum. Ethers.js fornece uma interface simples para construir objetos de transação e suporta a assinatura de transações. Isto permite-lhe enviar Ether e realizar operações de contrato de forma segura.
• Outras funcionalidades: O Ethers.js fornece muitas outras funcionalidades úteis, como a conversão de unidades Ethereum (por exemplo, de Wei para Ether), o tratamento de eventos Ethereum (como monitorizar eventos de contrato) e subscrever eventos de blockchain, etc. Estas funcionalidades tornam mais conveniente e eficiente a construção de interfaces DApp.

Para a construção do front-end do DApp, ethers.js fornece as seguintes vantagens:

• Simples e fácil de usar: Ethers.js fornece uma API intuitiva que torna a interação com a blockchain Ethereum simples e fácil.
• Segurança: O Ethers.js fornece métodos seguros para lidar com chaves privadas e transações assinadas para garantir a segurança dos ativos dos utilizadores.
• Rico em recursos: O Ethers.js fornece muitas funções úteis, como conversão de unidades de Ether, manipulação de eventos Ethereum, etc., simplificando o processo de desenvolvimento.

Para a construção do front-end do DApp, ethers.js tem as seguintes desvantagens:

• Curva de aprendizagem: Para iniciantes, pode levar algum tempo e esforço para aprender e entender os conceitos e funcionamento do Ethereum.
• Dependência da rede Ethereum: A funcionalidade do ethers.js depende da disponibilidade e estabilidade da rede Ethereum. Se houver um problema com a rede, pode afetar o funcionamento normal das DApps.

3.1.2 React

O React é um framework front-end popular para construir interfaces de usuário. Embora o React em si não forneça diretamente funcionalidades para interagir com a blockchain, você pode integrar o React com a blockchain para implementar funcionalidades de interação com a blockchain das seguintes maneiras:

• Usando o Web3.js: Web3.js é uma biblioteca JavaScript para interagir com a rede Ethereum. Você pode introduzir o Web3.js no seu projeto React e usá-lo para se conectar à rede Ethereum, implantar e chamar contratos inteligentes, enviar transações e muito mais. Com o Web3.js, você pode comunicar com os nós Ethereum e realizar operações relacionadas à interação com blockchain.
• Usando ethers.js: Ethers.js é outra biblioteca JavaScript popular para interagir com a rede Ethereum. Ele fornece um conjunto conciso de APIs para lidar com contas Ethereum, implantar e chamar contratos inteligentes, enviar transações e muito mais. Você pode usar ethers.js em seu projeto React para implementar funcionalidades de interação com a blockchain.
• Usando APIs de exploradores de blockchain: Alguns exploradores de blockchain, como Etherscan ou Infura, fornecem APIs que permitem aos desenvolvedores interagir com a rede Ethereum através de uma interface RESTful. Você pode usar essas APIs em projetos React para obter dados da blockchain, consultar transações, obter informações de contratos, etc.
• Utilize bibliotecas de integração de carteiras: Algumas bibliotecas de integração de carteiras (como MetaMask ou WalletConnect) fornecem funcionalidades para interagir com a rede Ethereum e disponibilizar interfaces de usuário convenientes e autenticação. Pode usar estas bibliotecas no seu projeto React para implementar a integração das carteiras dos utilizadores de forma a que estes possam realizar transações e interagir com contratos inteligentes.

O método de integrar o React com a interação blockchain pode ser combinado com o modelo de desenvolvimento de componentes do React. Pode criar componentes especializados para lidar com a lógica e a interface do utilizador para interagir com a blockchain. Ao interagir com a rede blockchain, pode implementar funções como consultar saldos de conta, executar métodos de contrato e monitorizar eventos blockchain.

A segurança e a privacidade devem ser priorizadas ao interagir com a blockchain. É importante garantir o manuseio adequado das chaves privadas e a assinatura de transações, e limitar as permissões do usuário para operações sensíveis durante as interações. Utilize as melhores práticas de segurança e siga as especificações e recomendações das redes blockchain para garantir a segurança e confiabilidade de suas aplicações.

Comparado com ethers.js, o React tem as seguintes vantagens ao interagir com a blockchain:

• Ecossistema forte: o React tem uma grande comunidade de desenvolvedores e um rico suporte de bibliotecas de terceiros. Isso significa que você pode facilmente encontrar bibliotecas e ferramentas que se integram com o React para suportar a interação com a blockchain. O amplo suporte do ecossistema React pode fornecer a você mais soluções e recursos.
• Desenvolvimento de componentes: O modelo de desenvolvimento de componentes do React torna a construção de funções que interagem com o blockchain mais modular e sustentável. Você pode encapsular a lógica e a interface do usuário para interagir com o blockchain em componentes independentes, tornando a organização e reutilização do código mais clara e conveniente.
• Virtual DOM: O React utiliza a tecnologia de DOM virtual para minimizar as operações do DOM e melhorar o desempenho e a eficiência de renderização comparando a diferença entre os dois estados antes e depois. Isso é muito útil para lidar com grandes quantidades de dados de blockchain e atualizações frequentes de interfaces.

No entanto, comparado com ethers.js, o React tem as seguintes desvantagens ao interagir com a blockchain:

• Curva de aprendizagem mais longa: Se não estiver familiarizado com o React, dominar os conceitos básicos e os métodos de trabalho do React pode exigir algum esforço de aprendizagem. Isso pode prolongar o tempo necessário para implementar funcionalidades para interagir com a blockchain.
• Complexidade da integração: A flexibilidade e liberdade do React podem introduzir complexidade relativa ao integrar com a blockchain. Será necessário trabalho adicional para garantir a compatibilidade entre o React e as bibliotecas de blockchain e lidar com os problemas de integração que possam surgir.

Em contraste, ethers.js é uma biblioteca JavaScript projetada especificamente para interagir com a rede Ethereum, oferecendo uma API concisa para interação direta e direta com o Ethereum. Comparado ao React, ethers.js pode focar mais na interação com o Ethereum, fornecendo mais recursos e ferramentas relacionadas à blockchain.

No entanto, as vantagens de usar o React para interagir com a blockchain residem no seu poderoso ecossistema, nos benefícios do desenvolvimento baseado em componentes e nas vantagens de desempenho trazidas pela tecnologia de DOM virtual. Isso torna o React uma escolha flexível, escalável e eficiente, especialmente adequada para o desenvolvimento de aplicações grandes e complexas.

3.2 Configurar um projeto de andaime

Ao desenvolver um DApp, depois de selecionar uma estrutura de front-end adequada, a próxima etapa geralmente é construir um projeto de andaime. Um andaime serve como um ponto de partida ou base que fornece uma estrutura de projeto padrão, configuração, código de exemplo e ferramentas. Usando scaffold, os desenvolvedores podem evitar o trabalho tedioso de criar um aplicativo do zero e, em vez disso, desenvolver rapidamente com base nas configurações padrão existentes e no código de exemplo. O Scaffold também pode fornecer algumas práticas recomendadas e implementação de funções comuns para ajudar os desenvolvedores a seguir o melhor processo de desenvolvimento.

3.2.1 Componentes-chave de um andaime

Estrutura para DApps geralmente inclui os seguintes componentes-chave:

• Contratos inteligentes: o andaime fornece um ou mais exemplos de contratos inteligentes que lidam com a lógica de negócios do aplicativo. Esses contratos definem a funcionalidade e o comportamento do DApp.
• Interface do front-end: Os andaimes geralmente contêm uma interface básica do front-end para interagir com os utilizadores e demonstrar a funcionalidade do DApp. Estas interfaces podem ser construídas usando tecnologias como HTML, CSS e JavaScript.
• Scripts de teste: O andaime fornece alguns scripts de teste de amostra para verificar a correção e confiabilidade dos contratos inteligentes. Estes scripts de teste podem ajudar os desenvolvedores a escrever e executar testes automatizados para garantir que as DApps funcionem corretamente em diferentes circunstâncias.
• Ficheiros de configuração: Os esqueletos geralmente contêm alguns ficheiros de configuração para configurar o ambiente de desenvolvimento, implementar contratos inteligentes, conectar-se à rede Ethereum, etc. Estes ficheiros de configuração podem ser personalizados de acordo com as necessidades do programador.

3.2.2 Considerações a ter em conta ao configurar um andaime?

Ao construir um projeto de estrutura de DApp, você precisa considerar conexões de rede blockchain, a introdução de bibliotecas Web3, segurança, integração de estruturas e bibliotecas front-end, testes, documentação, etc.

• Escolha uma ferramenta de andaime apropriada: É muito importante escolher uma ferramenta de andaime adequada para o desenvolvimento do seu DApp. Existem algumas ferramentas de andaime comumente usadas, como Create React App, Vue CLI, etc. Todas elas fornecem algumas configurações e comandos padrão para criar e executar rapidamente um projeto básico de DApp.
• Configurar a ligação à rede blockchain: Dependendo da rede blockchain utilizada pelo seu DApp, é necessário configurar os nós de rede ligados a ela. Normalmente, é necessário fornecer o URL do nó de rede, o número da porta e outras informações de autenticação necessárias. Desta forma, o seu projeto DApp pode interagir com a rede blockchain.
• Introduzir bibliotecas Web3 apropriadas: No desenvolvimento de DApp, é necessário utilizar bibliotecas Web3 para interagir com a blockchain. De acordo com a plataforma blockchain escolhida, selecionar a biblioteca Web3 correspondente e introduzi-la no projeto. Por exemplo, se utilizar o Ethereum como a blockchain subjacente, pode utilizar o Web3.js ou ethers.js para comunicar com o Ethereum.
• Considerações de segurança: A segurança é muito importante no desenvolvimento de DApp. Certifique-se de que o seu projeto de andaime inclui algumas medidas de segurança comuns, como prevenir ataques de scripts entre sites (XSS), prevenir ataques de repetição, etc. Você pode usar algumas bibliotecas ou estruturas relacionadas com a segurança, como as fornecidas pela OpenZeppelin.
• Integrar frameworks e bibliotecas front-end: Escolha os frameworks e bibliotecas front-end que se adequam ao seu projeto DApp e integre-os no seu projeto de base. As escolhas comuns incluem React, Vue, etc. Certifique-se de que esses frameworks e bibliotecas estão pré-configurados no seu projeto de base e podem funcionar sem problemas.
• Adicione testes: É muito importante adicionar testes no seu projeto de andaime. Pode escolher um framework de teste adequado, como Jest, Mocha, etc., e escrever testes unitários e testes de integração para garantir a qualidade e estabilidade do código.
• Documentação e código de amostra: Documentação detalhada e código de amostra podem ser muito úteis na construção de projetos. Isso ajuda outros desenvolvedores a entenderem melhor a estrutura e funcionalidade do projeto e começarem rapidamente.

3.2.3 Estruturas populares

Quando se trata de andaimes de aplicação web baseados em Ethereum, existem várias opções populares. Aqui está uma introdução aos três principais andaimes, incluindo suas principais funções, características e uma comparação de suas vantagens e desvantagens.

Truffle

• Principais funções: Truffle é um framework de desenvolvimento Ethereum completo que fornece ferramentas de compilação, implantação e teste de contratos inteligentes, bem como a função de interagir com a rede Ethereum. Ele também inclui um ambiente de desenvolvimento poderoso para desenvolvimento e teste rápidos de DApps.
• Recursos: O Truffle fornece um conjunto poderoso de ferramentas de linha de comando e ambiente de desenvolvimento para ajudá-lo a gerir contratos inteligentes, testar e implementar DApps. Também suporta Solidity e JavaScript e possui um ecossistema de plugins rico.

Embarcar

• Principais funções: Embark é um framework de desenvolvimento Ethereum para construir aplicações descentralizadas. Ele fornece ferramentas fáceis de usar e interface de linha de comando para desenvolver, testar e implementar contratos inteligentes Ethereum e DApps.
• Recursos: O Embark integra alguns frameworks e bibliotecas front-end populares, como React, Vue, etc., tornando mais fácil desenvolver DApps. Ele também fornece um poderoso sistema de plug-ins para estender sua funcionalidade.

scaffold-eth

• Principais funções: o scaffold-eth é um andaime de aplicação web baseado em Ethereum projetado para ajudar os desenvolvedores a construir rapidamente Ethereum DApps. Ele fornece um conjunto completo de ferramentas e modelos, incluindo interfaces front-end, contratos inteligentes, scripts de teste, etc.
• Recursos: Scaffold-eth usa Hardhat como um framework de desenvolvimento de contratos inteligentes, suporta Solidity e TypeScript, e integra algumas ferramentas e bibliotecas úteis. Ele fornece código de exemplo e tutoriais para ajudar os desenvolvedores a começar rapidamente com o desenvolvimento do Ethereum.

3.3 Dependências do front-end

No desenvolvimento do front-end do DApp, é recomendado usar algumas bibliotecas de front-end excelentes para reduzir a carga de trabalho e melhorar a qualidade da entrega de código. Aqui estão algumas bibliotecas de front-end comumente usadas:

• wagmi: wagmi fornece uma riqueza de React hooks para completar o processo de interação entre o front-end DApp e o contrato. Simplifica o processo de interação com contratos, tornando mais fácil para os programadores lidar com operações como transações e chamadas de contrato.
• useDApp: useDApp é uma biblioteca complexa de ganchos React que suporta multicall.js. Ele fornece algumas funções convenientes, como lidar com chamadas de contrato múltiplas, lidar com transferências Ethereum, lidar com assinaturas EIP-712, etc.
• Siwe: Siwe é uma biblioteca para implementar o processo de login da carteira. Ele fornece uma maneira simples e segura de implementar o login e autenticação da carteira, e integra-se com outras bibliotecas e ferramentas.
• i18next e react-i18next: Se planeia fornecer versões multilíngues e instrumentação, pode usar bibliotecas como i18next e react-i18next. Elas oferecem uma forma conveniente de implementar suporte multilingue e permitem que os programadores alternem e gerenciem facilmente diferentes idiomas na interface do front-end.

4 Desenvolvimento de Middleware

No desenvolvimento de DApp, frequentemente o middleware fica entre a aplicação de front-end e a rede blockchain. Age como uma camada intermédia entre as aplicações de front-end e a blockchain subjacente, lidando e gerindo interações com a blockchain.

4.1 Funções da Middleware

O middleware pode realizar as seguintes funções:

• Conexão de carteira e gestão de autorização: O middleware pode fornecer funções de conexão de carteira, comunicar com a carteira do usuário e gerir o estado de autorização do usuário. Ele lida com operações como conexão de carteira, login e logout, e gerencia a autenticação do usuário e permissões.
• Processamento e assinatura de transações: O Middleware pode lidar com a interação com o contrato e é responsável por construir transações, assiná-las e enviá-las para a rede blockchain. Pode lidar com o ciclo de vida das transações, incluindo a construção de transações, o processamento do estado da transação e a monitorização de eventos.
• Armazenamento em cache e consulta de dados: O middleware pode armazenar em cache e consultar dados de contrato para melhorar o desempenho do aplicativo e a velocidade de resposta. Ele armazena em cache os resultados das chamadas de função de visualização de um contrato, atualizando e atualizando o cache conforme necessário.
• Monitorização e processamento de eventos: O middleware pode monitorizar os eventos do contrato na blockchain e realizar operações correspondentes quando os eventos são acionados. Ele trata da subscrição, análise e resposta aos eventos, e atualiza o estado e a interface da aplicação de front-end.
• Tratamento de erros e registo: O middleware pode lidar com erros e anomalias durante a interação com a blockchain e fornecer mecanismos apropriados de tratamento de erros e registo. Pode detetar e lidar com erros e fornecer informações úteis sobre erros e feedback às aplicações de front-end.

4.2 Ferramentas de middleware

No desenvolvimento da DApp, pode usar as seguintes ferramentas de middleware para alcançar a funcionalidade necessária. Estas ferramentas de middleware podem ajudá-lo a simplificar o processo de desenvolvimento da DApp e fornecer funções como interação com o blockchain, conexão da carteira e gestão de autorizações e gestão de dados. Quais ferramentas usar depende das suas necessidades e pilha tecnológica.

• Web3.js: Web3.js é uma biblioteca JavaScript para interagir com a rede Ethereum. Fornece uma série de APIs para se conectar à rede Ethereum, instanciar contratos, enviar transações, ler dados de contratos e outras operações.
• ethers.js: ethers.js é outra biblioteca JavaScript popular para interagir com o Ethereum. Ele fornece funcionalidade semelhante à Web3.js, incluindo conexão à rede Ethereum, instanciação de contratos, assinatura de transações, etc.
• Metamask: Metamask é um plug-in de carteira Ethereum comumente usado que pode ser integrado com Web3.js ou ethers.js para fornecer conexão de carteira do usuário e funções de assinatura de transação. Através do Metamask, os usuários podem autorizar DApps a acessar seus endereços de carteira e realizar operações de negociação.
• Drizzle: Drizzle é uma biblioteca de gestão de estado baseada em Web3.js, especialmente projetada para o desenvolvimento de DApp. Pode ajudá-lo a gerir o estado do seu DApp, interagir com contratos inteligentes e fornecer algumas funções convenientes, como subscrição automática de eventos e atualização de estado.
• Truffle Suite: Truffle Suite é um conjunto de desenvolvimento para o desenvolvimento de DApp Ethereum, que inclui ferramentas como o framework Truffle, a cadeia privada Ganache e o Drizzle. O framework Truffle pode ser usado para compilar, implementar e testar contratos inteligentes; a cadeia privada Ganache pode ser usada para desenvolvimento local e depuração; e o Drizzle pode ser usado para gestão de estado e interação com contratos inteligentes.
• Infura: Infura é uma plataforma que fornece serviços de hospedagem de nó Ethereum. Ajuda a conectar facilmente à rede Ethereum e interagir com a blockchain através de APIs sem ter que executar e manter um nó você mesmo.
• IPFS: Se o seu DApp precisa de armazenar e recuperar grandes quantidades de ficheiros ou dados, pode considerar o uso do IPFS (Sistema de Ficheiros Interplanetário), um sistema de ficheiros distribuído de peer-to-peer que oferece alta disponibilidade e armazenamento descentralizado.

4.3 Considerações de Segurança

A segurança deve ser sempre priorizada para DApps ao interagir com carteiras e contratos. É importante garantir que utilize conectores confiáveis, verificar endereços de carteira e estado da transação, realizar validação de entrada e criptografia de dados, e realizar revisões de segurança regulares e correções de vulnerabilidades.

Segurança de conexão da carteira:

• Utilize um conector de carteira confiável: Certifique-se de que o conector da carteira que você usa é verificado e confiável. Utilize conectores conhecidos como MetaMask, WalletConnect ou Portis.
• Restrições de autorização do utilizador: Quando um utilizador autoriza uma ligação à carteira, certifique-se de que o utilizador compreende a carteira à qual se está a ligar e apenas autoriza as permissões relevantes para a sua aplicação. Evite solicitar permissões desnecessárias.
• Verificação do endereço da carteira: Antes de usar um endereço da carteira, verifique a sua correção. A API fornecida pelo conector da carteira pode ser usada para verificar se o endereço fornecido pelo usuário corresponde ao endereço da carteira conectada.

Segurança em operações de escrita com contratos:

• Confirmação e Assinatura da Transação: Antes de executar operações de escrita com contrato, certifique-se de usar o conector da carteira para confirmar e assinar a transação. Isso garante que as transações sejam autorizadas e assinadas pelo usuário, fornecendo uma camada adicional de segurança.
• Validação de entrada: A validação de entrada é sempre executada antes que os dados fornecidos pelo usuário sejam passados para o contrato para operações de gravação. Certifique-se de que os dados de entrada estão no formato e intervalo esperados para evitar problemas causados por entradas mal-intencionadas.
• Monitorização do estado da transação: Após submeter uma transação, monitorize o estado da transação para garantir que a transação é confirmada com sucesso e incluída na blockchain. Isto permite atualizações atempadas no estado do front-end e fornece feedback aos utilizadores.

Segurança no login da carteira e nas operações de assinatura:

• Utilize a função de assinatura fornecida pela carteira: Para operações que requerem uma assinatura (como login ou outras operações sensíveis), utilize a função de assinatura fornecida pela carteira em vez de passar dados sensíveis para processamento pelo contrato. Isso garante que os dados sejam assinados e criptografados localmente, protegendo as chaves privadas e informações sensíveis dos usuários.
• Encriptação de Dados: Garantir que os dados estejam devidamente encriptados ao realizar login na carteira ou outras operações sensíveis. Algoritmos de encriptação e protocolos de segurança podem ser usados para proteger a confidencialidade dos dados.

Revisão de segurança e correção de bugs:

• Revisão de segurança: Para aplicações que envolvem interação com carteiras e contratos, são necessárias revisões de segurança regulares. Certifique-se de que o seu código e arquitetura da aplicação sigam as melhores práticas de segurança e avalie e corrija possíveis bugs.
• Correções de erros: Se for descoberta uma vulnerabilidade de segurança ou relatório de bug, corrija e atualize prontamente a sua aplicação. Uma resposta rápida e a remediação de possíveis vulnerabilidades são passos importantes para garantir a segurança da aplicação.

5 Implementação de Contrato Inteligente

A implantação de um contrato refere-se à implantação de contratos inteligentes na rede blockchain para execução e uso no blockchain.

5.1 Considerações

• Bytecode de contrato inteligente: bytecode de contrato é o código de máquina gerado pela compilação do código-fonte do contrato inteligente. É o código de execução real do contrato inteligente e é usado para implantar o contrato no blockchain. Bytecode é uma cadeia de caracteres hexadecimal que representa a lógica e a funcionalidade de um contrato e é a parte central da execução de operações de contrato no blockchain.
• Gás: Na rede Ethereum, cada transação requer uma certa quantidade de gás para ser executada. A implantação de contratos inteligentes não é exceção, exigindo gás suficiente para cobrir os recursos computacionais e de armazenamento necessários para a implantação do contrato. A quantidade de gás depende da complexidade e dimensão do contrato, bem como do nível de congestionamento da rede. Você precisa definir um limite de gás, que é a quantidade máxima de gás permitida para ser usada, para garantir a implantação bem-sucedida do contrato.
• Script de implementação ou plugin: Um script de implementação ou plugin é uma ferramenta usada para automatizar e simplificar o processo de implementação de contratos. Pode ser um ficheiro de script que contém os passos e instruções necessários para implementar o contrato; ou pode ser um plug-in que está integrado numa ferramenta de desenvolvimento ou estrutura para fornecer funções de implementação convenientes. Desta forma, pode automatizar a implementação de contratos através da execução de scripts ou da utilização de plugins, reduzindo a complexidade das operações manuais.

5.2 Ferramentas para Implementação de Contratos Inteligentes

Pode implementar contratos inteligentes na plataforma blockchain através das seguintes ferramentas:

Remix: Remix é um ambiente de desenvolvimento integrado que pode ser usado para desenvolver, implantar e gerir contratos inteligentes Ethereum. Pode usar o Remix para compilar e depurar contratos inteligentes e implantá-los através da sua interface de utilizador.

• Site oficial do Remix
• Documentação do Remix

Tenderly: Tenderly é uma plataforma de desenvolvimento Web3 que fornece depuração, observabilidade e blocos de construção de infraestrutura para desenvolver, testar, monitorizar e operar contratos inteligentes. Pode utilizar o Tenderly para depuração e monitorização de contratos inteligentes.

• Website oficial da Tenderly
• Documentação do Tenderly

Hardhat: Hardhat é um ambiente de desenvolvimento para compilar, implementar, testar e depurar software Ethereum. Você pode usar o Hardhat para escrever scripts de implementação e realizar operações de implementação.

• Website oficial do Hardhat
• Documentação do Hardhat sobre implementação de contratos

Truffle: Truffle é um ambiente de desenvolvimento, framework de teste, canal de implantação e outras ferramentas para desenvolver contratos inteligentes Ethereum. Você pode usar o Truffle para escrever scripts de implantação e realizar operações de implantação.

• Site oficial do Truffle
• Documentação do Truffle sobre implantação de rede e aplicativo

Thirdweb: Thirdweb é uma ferramenta que facilita a implantação de qualquer contrato em qualquer blockchain compatível com EVM usando um único comando.

• Documentação da Thirdweb

É essencial testar e auditar rigorosamente os contratos inteligentes antes de os implementar na blockchain. Se estiver interessado em auditoria de contratos inteligentes, por favor contacte-nos, e colaboraremos consigo para fornecer serviços de auditoria profissional, garantindo a segurança e fiabilidade dos seus contratos. Se o contrato inteligente implantado na blockchain ainda tiver problemas, podem ser necessárias atualizações.

6 Conclusão

Construir uma DApp confiável requer foco na segurança, estabilidade e experiência do usuário em cinco aspectos: desenvolvimento de contratos inteligentes, teste de contratos inteligentes, desenvolvimento de front-end, desenvolvimento de middleware e implementação de contratos inteligentes. Através de um design abrangente, teste e implementação, a confiabilidade e confiança das DApps no ambiente blockchain podem ser garantidas.

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